Question

某兴趣小组为探究沉淀溶解平衡的原理并测定某温度下PbI₂溶度积常数，设计如下实验。
Ⅰ 取100mL蒸馏水，加入过量的PbI₂固体（黄色），搅拌，静置，过滤到洁净的烧杯中，得到滤液。
（1）搅拌的目的是                  。
（2）取少量滤液于试管中，向其中滴加几滴0.1 mol·L^－1KI溶液，观察到的现象是      ，溶液中c(Pb^2＋)         （填“增大”、“减小”或“不变”）。
Ⅱ 准确量取10.00mL滤液，与离子交换树脂（RH）发生反应：2RH + Pb^2＋＝ R₂Pb + 2H^＋，交换完成后，流出溶液用中和滴定法测得n(H^＋)＝3.000×10^－5 mol。
（3）在此实验温度下，PbI₂的溶度积常数K_sp＝               。
（4）若步骤Ⅰ盛装滤液的烧杯中有少量水，K_sp测定结果将会         （填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。

Answer 1

（1）使碘化铅充分溶解（2分）
（2）产生黄色沉淀或黄色浑浊（2分）   减小（1分）
（3）1.35×10^－8（2分）
（4）偏小（2分）

试题分析：（1）搅拌可以使碘化铅充分溶解。
（2）滤液为PbI₂的饱和溶液，加入0.1 mol·L^－1KI溶液，增加了I?浓度，使PbI₂的沉淀溶解平衡向左移动，生成了PbI₂沉淀，所以观察到的现象为：产生黄色沉淀或黄色浑浊；Pb²⁺部分转化为PbI₂沉淀，所以Pb²⁺浓度减小。
（3）根据方程式可知：n（Pb²⁺）=1/2n(H⁺)=1/2×3.000×10^－5 mol=1.500×10^－5 mol，c（Pb²⁺）=1.500×10^－5 mol÷0.01L=1.500×10^－3mol?L?¹，则c（I?）=2c（Pb²⁺）=3.000×10^－3mol?L?¹，所以K_sp＝1.500×10^－3mol?L?¹×（3.000×10^－3mol?L?¹）²=1.35×10^－8
（4）若步骤Ⅰ盛装滤液的烧杯中有少量水，溶液变稀，准确量取的10.00mL滤液含有的Pb²⁺减少，所以K_sp测定结果将会偏小。